שימוש בכלים של עריכה גנטית לשימור

מבוא: עידן חדש לשימור גנטיקה

גנטיקה שימור התבססה על כלים מסורתיים - ניתוח קיסרי, סקרי אוכלוסייה וניהול בתי גידול - כדי להגן על מינים בסכנת הכחדה.עם זאת, על הופעת טכנולוגיות עריכת גנומית, בעיקר CRISPR-Cas9, הציגה דיוק חסר תקדים וכוח.כלים אלה מאפשרים למדענים לשנות באופן ישיר רצפי DNA, המציעים פתרונות אפשריים לבעיות הבלתי-מעוררות ביותר לשימור: אובדן של מגוון גנטי, וסרטן גנטי, ומקרי פגיעה, כדי לחקור את הזיהומים את הסוגיה האחראים, ולטפל באופן ישיר של המחלה הנוכחית, ולטפל במקרים של המחלה, ומקרינים, ותסמינים של המחלה הפולשים, כדי לחקור את הפולשים, כדי לחקור את הנית, את הנית, כדי לחקור את הנית, את הנית, את הנית, את הניתוקטיביתולוגיים האחראים, את הנית.

עריכת הגנומי אינה טכנולוגיה ייחודית, אלא חבילת שיטות המאפשרות שינויים ממוקדים בקוביות ספציפיות.הבטחה שלהם לשימור שקרים ביכולת להתערב ברמה הגנומית ללא הדור הארוך של גידול סלקטי או אי הוודאות של הצלה גנטית קונבנציונלית.כפי שמינים עומדים בפני שינוי סביבתי מצטבר, כלים אלה עשויים להפוך לרכיבים קריטיים של ערכת השימור - אם הם מופרסים בזהירות ובראייה.

מה הם כלי עריכה גלובאליים?

כלי העריכה הגנומיים הם טכניקות המאפשרות לחוקרים להוסיף, להסיר או לשנות רצפי DNA במקומות מדויקים בגנום של האורגניזם.הידוע ביותר הוא FLT:0CRISPR-Cas9ciopLT 1; מערכת המותאמים להגנה חיסונית חיידקית (HFcle) משתמשת במדריך RNA כדי לכוון את רצף ה-C9 של DNA ספציפי, שבו היא יוצרת לעיתים קרובות כפול-DR) כולל שינויים חדשים (התקן) על ידי תיקון גנטי (HFvgic) אשר כוללים שינויים חדשים (התקן DV).

טכנולוגיות חדשות כגון:0 (PLT:0) עריכת בסיס עריכת 1 ו-FLT:2primeעריכהFLT 3: 3 מאפשרות שינויים חד-פעמיים ללא יצירת הפסקות כפולות, צמצום הסיכון של שילובים לא מאומתים או מחיקה של תכונות עריכת אקלים.

יישומים לשימור גנטיקה

השימוש בעריכה גנטית לשימור עדיין בשלבים המוקדמים שלו, אך כמה אזורי מפתח הופיעו היכן כלים אלה יכולים להשפיע משמעותית.כל יישום מגיע עם מערך שיקולים טכניים ואקולוגיים משלו.

עידוד הגיוון הגנטי

מינים רבים בסכנת הכחדה חוו צווארי בקבוק אוכלוסייה חמורים, המוביל להפחתה של וריאציות גנטיות ועלייה בדיכאון בלחיצתם של הצלה גנטית, כולל החלפת אנשים מאוכלוסיות בריאות כדי להציג אללים חדשים.עריכה גנטית מציעה אלטרנטיבה: חיזוק ישיר לכלולים מועילים, למרות שנמנעו גם ממגוון רחב של גנואידים טבעיים או שיפור של גליקוזי שאבדו או שיפור זה.

באוכלוסיות קטנות ומבודדות, עריכת גנומית יכולה לשמש כדי להגדיל את הטרונזיגות בגנים הקשורים לחיסון כגון מתחם הגמישות העיקרי (MHC) רפרטואר MHC מגוון יותר משפר את ההתנגדות למגוון רחב יותר של פתוגנים. על ידי עריכה עוברים או תאי גראם, ייתכן שיהיה אפשרי להציג גרסאות MHC נדירות או נעדרות לאוכלוסייה, להגביר את הפוטנציאל שלה ללא צורך בהחלפת תאים.

הסרת ג'ינס Deleterious Genes

לעתים קרובות מעוררות את ההצטברות של מוטציות רפלקטיביות מזיקות.ה-FLT:0Florida pantherFLT:1 הוא דוגמה קלאסית: על ידי שנות ה-90, האוכלוסייה הנותרים הציגה דיכאון חמור משבח, כולל פגמים לב ואיכות זרע נמוכה. Translocation of Texas cougar סייע, אך עריכת genomic עלולה לכוון ישירות את כל הגורמים המסוימים של האוכלוסייה, אם היא באמת עשויה להחליף מוטציות גנטיות, או לשנות את זה יכול להיות גורם אמיתי, אם זה יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה באמת, אם זה יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה באמת, אם זה יכול להחליף מוטציות מזיקות, אם זה יכול להחליף מוטציות מזיקות, אם זה יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה באמת, אם זה יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה באמת, אם זה באמת, אם זה באמת, אם זה יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה באמת יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה באמת יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה יכול להיות גורם טבעי, אם זה באמת, אם זה באמת, אם זה יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה יכול להחליף מוטציות גנטיות, אם זה באמת יכול

בתוכניות גידול שבויים, ניתן להשתמש בעריכה גנטית כדי לחסל מחלות תורשתיות לפני שבעלי חיים משוחררים לטבע.לדוגמה, כמה אוכלוסיות שועלי איים לשאת מוטציה שגורמת להתחדשות הרטינית.תיקון המוטציה אצל אנשים מסוימים יכול בסופו של דבר להפחית את תדירות המחלה ללא השפעה כללית על המגוון הגנטי. גישה זו היא אנלוגיה לטיפול בגן אנושי, אך מוחלת ברמת האוכלוסייה.

שליטה במינים פולשניים

ייתכן שהיישום השנוי במחלוקת ביותר הוא השימוש ב-FLT:0geneue DriveFLT ( 1:1) לשלוט או לחסל מינים פולשניים.כונן גנים הוא מרכיב גנטי שמטיה את הירושה שלו, ומאפשר לו להתפשט דרך אוכלוסייה גם אם היא מפחיתה את הכושר.על ידי הפיכה של כונן גנים עם תכונה המפחיתה את הפריון או את יכולת הכדאיות, ייתכן שיהיה אפשר לדכא או לאוכלוסיות פולשניות ביותר, אם הם לעתים קרובות, אם הם יכולים להפיץ את תאי גזען של גזען של תאי גזען (F2) באופן דומה, אם הם יכולים להפיץ את תאי גזען (DVervFVolfervVerv) ב-F2FIS).

ההשלכות האקולוגיות הן עמוקות: אם כונן גנים פועל כפי שנועד, הוא יכול לחסל לחלוטין מין מאזור מוגדר.זה מעלה חששות לגבי התפשטות בלתי מכוונת לאוכלוסיות ילידיות, במיוחד אם מין היעד אינו מבודד לחלוטין.מסיבה זו, המחקר הנוכחי מתמקד ב"שרשרת שלדה" מניעים או אלמנטים גנטיים סינתטיים שמגבילים את התפשטותם.

להציל מינים בסכנת הכחדה ממחלות

(הופנה מהדף ⁇ ) מינים בסכנת הכחדה מאוימים על ידי פתוגים (הדוגמאות הקלאסיות) אך אינם מפותחים כדי להוכיח את המושגים (FLT:0) ואילו הפטריות המפחידות (Batrachochitrium dendrobatidis) בעולם, וה-FLT:2white-nose syndrome) יכולות להגביר את התסמונת של CRLT2, או לעריכה של ג'נדרומבוס (Psolicological de-G) לעריכה של ג's.

בדומה לכך, מאמצים להציל את ה-FLT:0 [הצוג האמריקני] עץ אגוזי עץ אגוזים 1 מתוך אגוזי בוז (התוצאה של מזמורי) שילבו גידול מסורתי עם עריכת גנומית.חוקרים הכניסו גן התנגדות של חיטה לתוך הגנום של אגוזי החזה, וניסויים בשטח נמשכים.זהו אחד הדוגמאות המתקדמות ביותר של עריכת גנומית לשימור - עץ עריכת עריכת עץ ששומר שיכול לשחזר זן מרכזי לגזעני (MO גם לגזעני תיבות של אורגניזמים) לגזענים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים EPA.

מחקרים בעריכה גנטית לשימור

מעבר לדוגמאות לעיל, כמה פרויקטים ספציפיים ממחישים כיצד עריכת גנומית מוחלת - ואת האתגרים נתקלו.

CRISPR ו Chytrid Fungus ב Amphibians

(הופנה מהדף צ'טריומיקוזה (Cytridiomycosis) דחתה את הירידה של יותר מ-200 מינים אמפיבטיים.הפטריות משבשות את תפקוד העור, מה שמוביל למעצר לב.A צוות מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, השתמש ב-CRISPR כדי לשבש את ה-FLT:0Bd 5S RNAFLT1, אשר עשוי לייצר השפעות אנטי-סגולות טבעיות, אשר אינן יכולות לייצר את ההשפעות של חומרים אנטי-סגולות, אשר גלקסיות, אשר עלולות, אשר גלקסיות אנטי-סגולות, אשר עלולות לגרורתיות, אשר גלקסיות אנטי-סגולות, אשר עלולות לעריכה, אשר פורנוגרפיות ל-מסוגרות, כדי לגרום ל-מסוגלגנטיות ל-מסוגיות, כדי לגרום ל-מסוגלגנטיות ל-FlyxicIVED2, כדי לייצר את ההשפעות על פני פורנוגרפיות לחשיפה ל-FolidX2, כדי לייצר את ההשפעות נוגדות ל-FolidX2, כדי לייצר את ההשפעות של מחלות אנטי-FepticIVEDVal-Fepticial, כדי לייצר את ההשפעות של מחלות אנטי-FLT2, 000-FLT2

ג'ין Drive for Invasive Mosquito Control

ה-FLT:0.(Target MalariaFLT:1 conortium מפתחת גננות כדי לדכא אוכלוסיות יתושות המשדרות מלריה.בעוד שזה בעיקר מאמץ בריאות הציבור, יש לו השלכות על שימור: צמצום אוכלוסיות יתושות יכול להועיל למינים אנדמיים אשר עומדים בפני יתושים פולשניים או מושפעים ממחלות שהם נושאים.

המונחים: back-breed

חלק מהחוקרים מציעים באמצעות עריכת גנטית להחיות מינים נכחדים - או ליתר דיוק, ליצור מינים של פרוקסי עם תכונות נכחדו.ה-FLT:0woolly mammothFLT:1 פרויקט נועד מהנדס תכונות עמידות קרות לפילים אסייתיים באמצעות CRISPR, במטרה להחזיר מערכות אקולוגיות כמו mammothFLT:1 המבקרים הארקטי לטעון כי הכסף יהיה טוב יותר ויותר עבור מינים אקולוגיים, אשר לא בטוחים, אשר היו מסוגלים לשחזר את ההשפעות של אנרגיה שאבדומית.

שיקולים אתיים וסיכון אקולוגי

השימוש בעריכה גנטית לשימור אינו רק שאלה טכנית; הוא מעלה נושאים אתיים ואקולוגיים עמוקים.ה-FLT:0precautionaryעיקרון הראשוני של ההרחבה:1 מציע כי יש להימנע מהתערבות היכן שהאפקטים שלהם מובנים בצורה גרועה.

תוצאות בלתי צפויות ואפקטים מחוץ ל-Target

CRISPR-Cas9 יכול ליצור מוטציות מחוץ לטרנטט - מדיטציה באתרים דומים אך לא זהים למטרה המיועדת, בעוד שיפור עיצוב RNA וגרסאות נאמנות גבוהה Cas9 להפחית את הסיכון הזה, זה לא ניתן לחסל. בהקשר שימור, מוטציה מחוץ לטרנטט באוכלוסייה שכבר קטנה יכולה להפחית את הכושר.

השפעות Cascadeological

הסרת או שינוי של מין יכול להיות השפעות מרחיקות לכת על מערכות אקולוגיות.לדוגמה, גילוי עכברים פולשניים עם כונן גנים יכול לשבש רשתות מזון אם העכברים הם מין טרום עבור טורפים ילידים. בדומה, הצגת עמידות המחלה למין עשוי לאפשר לו לצאת שותפים אחרים, שינוי האיזון.אפקטים אלה הם קשים לחזות, במיוחד מורכבים, רב-species מחקרים מודלקו meso הם צורך ניסויים שדה.

קבלה ציבורית והגנתית

התפיסה הציבורית של שינוי גנטי היא לעתים קרובות שלילית, במיוחד כאשר חלים על פרויקטים לשימור בעלי חיים, אשר מעורבים בעריכה גנטית, חייבים לעסוק בקהילות מקומיות, קבוצות ילידיות, ובעלי עניין מוקדם בתהליך.ה-FLT:0 האיגוד הבינלאומי לשימור הטבע (IUCN)Builded Association)igital Refect 1 הנפיק מדריך ראשוני לשימוש בביולוגיה סינתטית לשימור, קורא לשקיפות ולטיפול ב-Carclusivity, תקנות שונות על ידי פרוטוקולים לא-FSafety, אך באופן ספציפי, אך לאולגני שימורים בטבע.

הקצאה מוסרית של משאבים

עריכת גנומיים היא יקרה ודורשת תשתיות מעבדה מתקדמות.מבקרים טוענים כי כספים יהיו מנוצלים יותר על הגנת בתי גידול, נגד הטרדות, ואמצעי שימור קונבנציונליים.Proponents נגד זה עבור מינים מסוימים - כמו שחור-רגל או הפנתר פלורידה - המצב כל כך די חמור שרק התערבות רדיקלית יכולה למנוע הכחדה.

אתגרים וכיוונים עתידיים

שרידים טכניים, רגולטוריים ואקוניים נשארים משמעותיים בצד הטכני, משלוח של רכיבי עריכה לאוכלוסיות פרועות היא בעיה עיקרית.עריכה עוברים במעבדה ושחרור מבוגרים הוא שימושי עבור מינים שניתן לספוג בשבי, אבל עבור רבים בסכנת הכחדה מסה, גידול שבויה הוא קשה או בלתי אפשרי.

אתגר נוסף הוא ה- 0 (יעילותו של ג'י כוננים עופרת:1 ; כוננים CRISPR הנוכחיים בבעלי חיים לעתים קרובות להראות אבולוציה התנגדות - שינויים באתר היעד המונעים חיתוך.החוקרים מפתחים "דור הבא" המניעים מספר אתרים או משתמשים במנגנוני הגנה עצמית.

(הופנה מהדף עריכת גנומית עם FLT:0biobankingingFLT:1 (קווים תאים מוגמרים, זרע, ביצים) לשחזר מגוון אבודים.פרויקטים כמו FLT:2San Diego Zoo Alliance של Wildlife Alliance של גן החיות פרוזדור 3 כבר משתמשים ב- 6LT5 מ-FLT) ו- 7LT5 מסייעות לעריכה יכול לזהות פגמים נכונים לפני שיבוטאומים, ב-D.

שיתוף פעולה בינלאומי הוא חיוני.ארגונים כגון FLT:0IUCN שימור גנטיקה של Specialist GroupBuildFLT 1 ו-FLT:2Gene Drive Research ConsortiumFLT 3 מפתחים את השיטות הטובות ביותר.

מסקנה: כלי חזק אך גלוי

כלים עריכתיים גנטיים מציעים הזדמנויות חסרות תקדים להתמודד עם אתגרים גנטיים במינים בסכנת הכחדה.מחדש את המגוון לשלוט פולשניות, היתרונות הפוטנציאליים הם עצומים.עם זאת, הסיכונים – אקולוגיים, אתיים וחברתיים – הם בעלי חשיבות דומה לשימור גנטי חייב להמשיך עם ענווה, ההכרה כי ההבנה שלנו של גנום מורכב ומערכת אקולוגית עדיין אינה שלמה.

הדרך האחראית ביותר קדימה היא אחת מהאופטימיות של FLT:0 (האופטימיות) 1:1: השקעה במחקר בסיסי, בעלי עניין מעורבים, ופיתוח מסגרות רגולטוריות המאפשרות חדשנות תוך שמירה על המגוון הביולוגי.עריכה הגנומית לא תחליף לשימור מסורתי, אבל היא יכולה להפוך לשלימה משמעותית - אם היא הייתה מעורבת בטיפול ובחוכמה.

(ב) ויקרא: "א' אֱלֹהֶיךָ" (בראשית כ"ד)

• (ב) טבע: הגן מבוסס CRISPR מניע לשימור ההרחבה 1
• (ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇